热处理设备和发电组件制造技术

一种设置在衬底（４１）上的热处理设备，包括发热部分，该发热部分包括：发热层（４７ａ）、接触发热层的一个表面以阻止由于发热层的发热引起的热扩散的扩散阻挡层（４７ｂ）、和设置在衬底与扩散阻挡层之间的粘着层（４７ｃ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在火炉中执行热处理的热处理设备。
技术介绍
近年来，已经开始将利用氢作燃料的燃料电池作为具有高能量转换效率的清洁电源应用于例如汽车或便携式器件。燃料电池是一种使燃料与空气中的氧气发生电化学反应以直接从化学能中提取电能的设备。用于燃料电池的燃料包括氢，但是氢由于其在室温下呈气态而具有处理和保存问题。如果使用诸如酒精和汽油的液体燃料，液体燃料与高温蒸汽反应，这需要转化装置来提取发电所需要的氢。通常，转化装置需要转化处于高温状态下的燃料。日本专利申请KOKAI公开No.2003-117409说明了一种作为小型化学反应炉的利用诸如金属的加热元件的热处理设备(温度调节装置)。附图说明图13示出包括这种加热元件的小型转化装置100。在转化装置100内形成室101，并且将加热元件102设置在室101中。加热元件102通过来自电源部105分的引线103、104来导电。将电阻元件温度传感器108设置在室101内，并且将电阻元件温度传感器108的布线109、110连接到温度测量部分111，在该温度测量部分111中，测量热电动力以测量室101中的温度。将电力从电源部分105通过引线103、104提供给到加热元件102，并且当加热元件102产生热时，由加热元件102加热通过供应管106供应到室中的水和燃料，以便于水和燃料发生反应以产生氢。在这种连接下，最佳温度范围通常存在于水和燃料之间的化学反应。这样，将表示由温度测量部分111测量的温度的信号输入到控制部分112，并且控制部分112根据该输入信号控制电源部分105的电力，由此不仅将加热元件102的温度而且将室101内的温度保持在最佳温度范围内。如上所述，在其中将加热元件102和电阻元件温度传感器108设置在室101内的结构中，引线103、104和布线109、110需要从外部导入室内，这涉及由于布线数量的增加而引起的复杂的连接结构的问题，以至于在需要将转化装置保存在减压容器中时，这一问题变得特别明显。此外，期望由加热元件102产生的所有热量应该用于水和燃料之间的反应，但是引线103、104和布线109、110为低阻导体并且因此至少部分包含金属，这引起了由于金属是高导热性的并且将室101中的热传导到转化装置100的外部而导致室101内的热能损失的问题、以及温度测量精确度降低的问题。本专利技术的优点是提供热处理设备和发电组件，该设备和组件能够使结构简化并降低转化装置的炉内的热量损失，以及提高温度测量精确度。
技术实现思路
在衬底上提供根据本专利技术一个方案的热处理设备，并且该热处理设备包括发热部分，该发热部分包括发热层；扩散阻挡层，接触发热层的一个表面以阻止由于发热层的发热所引起的热扩散；以及粘着层，设置在衬底与扩散阻挡层之间。根据本专利技术另一个方案的发电组件包括发热部分，该发热部分包括发热层、接触发热层的一个表面以阻止由于发热层的发热引起的热扩散的扩散阻挡层、和设置在衬底与扩散阻挡层之间的粘着层；转化装置，该转化装置通过发热部分的发热来将燃料重新组成氢；以及燃料电池，该燃料电池利用由转化装置产生的氢来产生电力。根据本专利技术又一方案的发电组件，包括发热部分，该发热部分包括根据温度的改变来改变电阻值的电阻层、接触电阻层的一个表面以阻止电阻层的热扩散的扩散阻挡层、和设置在衬底与扩散阻挡层之间的粘着层；转化装置，该转化装置通过发热部分的发热来将燃料重新组成氢；以及燃料电池，该燃料电池利用由转化装置产生的氢来产生电力。根据本专利技术方案的热处理设备和发电组件，扩散阻挡层可以阻止发热层在发热层(或电阻层)发热时被热扩散，从而发热层的电阻值几乎不随着温度的变化而变化，并且例如，如果施加预定电压，可以将发热层一直加热到所期望的温度。此外，为了在这种扩散阻挡层与衬底之间具有更好的粘着特性，在其间设置粘着层以防止发热部分与衬底分离。这样，在发热部分中，由于电阻改变和温度改变取决于彼此，所以可以测量发热部分的电阻或对电阻有作用的物理属性，例如，电流值，以在某些情况下测量发热部分的温度，从而还可以将发热部分用作温度传感器。因此，在热处理设备中不需要与发热部分分离地提供温度测量部分，这样不需要为温度测量部分专门提供的布线。因此，比以前需要更少的布线，由此减小由于热处理炉造成的热损失并允许提高温度测量精确度。附图的简要描述图1是示出将本专利技术的发热部分应用于其的发电系统的基础结构的方框图；图2是示出发电系统1的示意性内部结构的透视图；图3是示出设置在发电系统中的气化室、蒸汽转化反应器、水变换反应器以及选择性氧化反应器的透视图；图4是示出气化室、蒸汽转化反应器、水变换反应器以及选择性氧化反应器的剖面图；图5是示出发热电阻膜的结构的剖面图；图6是示出电阻与温度变化之间的关系的图；图7是示出电阻与温度变化之间的关系的图；图8是示出电阻与温度变化之间的关系的图；图9是示出电阻与温度变化之间的关系的图；图10是示出电阻与层的厚度之间的关系的图；图11是示出电阻与温度变化之间的关系的图；图12是示出本实施例中的发热部分的方框图；以及图13是示出常规转化装置的图。本专利技术的最佳执行方式下文中将参考附图来说明执行本专利技术的最佳模式。然而，本专利技术的范围不限于附图中示出的实例。图1是示出将根据本专利技术的发热部分或加热源80应用于其的发电系统1的基础结构的方框图，而图2是通过将发电系统1部分地拆开来示意性示出内部结构的透视图。发电系统1包括燃料箱2和可拆装地安装在燃料箱2上的发电组件5。发电组件5具有重新组成化学燃料(要被热处理的燃料)的转化装置或部分3(转化装置)；利用由转化装置3重新组成的燃料来产生电力的燃料电池4；以及保存由燃料电池4产生的电力并根据需求将其输出的保存部分6。电源部分60向整个发电组件5分配从保存部分60中供给的电力。控制部分70电控制转化装置3、燃料电池4、保存部分6和电源部分60。发热部分80将转化装置3加热到合适的温度。燃料箱2保存作为化学燃料和水的混合物的燃料9(图2)。化学燃料包括诸如甲醇(CH3OH)和乙醇(C2H5OH)的醇以及诸如具有作为部分成份的氢的汽油的碳化合物。在本实施例中，保存在燃料箱2中的燃料9为其中甲醇和水等摩尔均匀混合的混合物。如图2中所示，发电组件5在最前端还包括将电输出从保存部分6传输到外部的端子14。在与燃料箱2相对的位置处，组件5还包括连接与燃料箱2交换水的导管37的突起7；以及从将燃料9供应到燃料箱2中的供应导管11中接受燃料的突起8。突起7和突起8与燃料箱2啮合以将发电组件5安装在燃料箱2上。当燃料箱2连接到发电组件5时，突起8打破供应导管11末端的密封膜12，并且由于供应导管11中的毛细现象可以将燃料9供应到发电组件5中。转化装置3包括气化室31、蒸汽转化反应器32、水变换反应器33以及选择性氧化反应器34。这些部件31、32、33和34分别具有其中将多个由玻璃、硅、铝合金等制成的小衬底固定在一起的结构，并且还具有发热部分80。当燃料或通过转化燃料而产生的液体穿过作为设置在所固定的衬底之间的流路的沟槽时，有源部件31、32、33和34用作微型反应器，其利用发热部分80来加热液体以蒸发液体或在至少部分液体中发生化学反应。气化室31为其中热处理从燃料箱2中供应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设置在衬底（４１）上的热处理设备，该热处理设备包括：发热部分（８０），该发热部分包括：发热层（４７ａ）；扩散阻挡层（４７ｂ），其接触所述发热层的一个表面以阻止由于所述发热层的发热引起的热扩散；以及粘着层（ ４７ｃ），设置在所述衬底与所述扩散阻挡层之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-9-29 338469/20031.一种设置在衬底(41)上的热处理设备，该热处理设备包括发热部分(80)，该发热部分包括发热层(47a)；扩散阻挡层(47b)，其接触所述发热层的一个表面以阻止由于所述发热层的发热引起的热扩散；以及粘着层(47c)，设置在所述衬底与所述扩散阻挡层之间。2.根据权利要求1所述的热处理设备，其中所述发热层(47a)含有Au。3.根据权利要求1或2所述的热处理设备，其中所述扩散阻挡层(47b)含有W。4.根据权利要求1至3中任一项所述的热处理设备，其中所述粘着层(47c)包含Ta、Mo、Ti、Cr和TiN中的至少一种。5.根据权利要求1至4中任一项所述的热处理设备，其中所述发热层(47a)具有在100nm至700nm范围内的厚度。6.根据权利要求1至5中任一项所述的热处理设备，其中所述扩散阻挡层(47b)具有在50nm至100nm范围内的厚度。7.根据权利要求1至6中任一项所述的热处理设备，其中所述粘着层(47c)具有在50nm至100nm范围内的厚度。8.根据权利要求1至7中任一项所述的热处理设备，还包括电源部分(60)，该电源部分向所述发热部分(80)施加电压以加热该发热部分。9.根据权利要求1至7中任一项所述的热处理设备，还包括电源部分(60)，该电源部分使电流流经所述发热部分以加热该发热部分。10.根据权利要求8或9所述的热处理设备，还包括控制部分(70)，该控制部分控制所述电源部分以控制所述发热部分的温度。11.根据权利要求1至9中任一项所述的热处理设备，还包括控制部分(70)，该控制部分根据施加到所述发热部分的电压或电流来读取所述发热部分的电阻，并根据所述电阻读取所述发热部分的温度。12.根据权利要求1至11中任一项所述的热处理设备，其中将所述发热部分(80)设置在蒸发液体燃料的气化室(31)中。13.根据权利要求1至11中任一项所述的热处理设备，其中将所述发热部分(80)设置在转...

【专利技术属性】
技术研发人员：野村雅俊，中村修，寺崎努，竹山启之，
申请(专利权)人：卡西欧计算机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]